压电式三向切削力测试系统

一、仪器简介：

XR-YDC-III89B型压电式三向切削力测试系统的核心部分，适合机械加工中三向切削力的测量，车削力的测量范围Fx，Fy，Fz：≥2500N。测力仪尺寸小，便于安装，主要用于车削力的测量。

XR-YDC-III89B型压电式三向切削力测试系统最大特点是重复性好，长期使用性能稳定，不需反复标定。另一大特点是固有频率高，特别适合于动态力的测量。

二、仪器技术参数：

1.1 切削力的测量范围：Fx，Fy，Fz：2500N；

1.2 固有频率：3KHz；

1.3 灵敏度：Fx,Fy>7.5pC/N，Fz>3.5pC/N；

1.4 线性度：<±1%(F.S)；

1.5 重复性；<±1%(F.S)；

1.6 分辨率:0.01N；

1.7 向间干扰:<5%(F.S);

1.8 重量:9.5Kg；

1.9 压电传感器外形尺寸：180×170×70（mm）,铣床安装夹具老虎钳钳口尺寸：67mm；

1.10 使用温度 0~40℃。

三、仪器主要配置：

1）三向测力仪:压电晶体材料测力仪(量程：±2.5N)。

基于压电效应的传感器。是一种自发电式和机电转换式传感器。它的敏感元件由压电材料制成。压电材料受力后表面产生电荷。此电荷经电荷放大器和测量电路放大和变换阻抗后就成为正比于所受外力的电量输出。压电式传感器用于测量力和能变换为力的非电物理量。它的优点是频带宽、灵敏度高、信噪比高、结构简单、工作可靠和重量轻等。缺点是某些压电材料需要防潮措施，而且输出的直流响应差，需要采用高输入阻抗电路或电荷放大器来克服这一缺陷。

2）电荷放大器：低噪声宽频带电荷放大器（电荷输入量为：20000PC）。

电压放大器的应用具有一定的应用限制，压电式传感器在与电压放大器配合使用时，连接电缆不能太长。优点：微型电压放大电路可以和传感器做成一体，这样这一问题就可以得到克服，使它具有广泛的应用前景。缺点：电缆长，电缆电容Cc就大，电缆电容增大必然使传感器的电压灵敏度降低。

不过由于固态电子器件和集成电路的迅速发展，电荷放大器的优点：输出电压Uo与电缆电容Cc无关，且与Q成正比，这是电荷放大器的最大特点。但电荷放大器的缺点：价格比电压放大器高，电路较复杂，调整也较困难。要注意的是，在实际应用中，电压放大器和电荷放大器都应加过载放大保护电路，否则在传感器过载时，会产生过高的输出电压。

3）数据采集卡:垂直分辨率16位；水平分辨率：采样率每通道最大80K；通信方式: USB/PCI/网络。

4）工控机：19寸大屏高性能工控机。

                   图4.1 压电晶体测力仪测试系统

5）硬件要求：

5.1 至少Pentium IV以上，256M 内存，1GB 以上硬盘空间的台式兼容机。

5.2 至少15寸以上显示器，分辨率 1024×768 以上。

5.3 至少一个 PCI 扩展槽。

6）软件要求：

6.1 Windows XP 及以上操作系统。

6.2 Microsoft Office完整版（至少安装 Word，Excel）。

7）系统特点：

本系统可在 Windows XP 以上操作系统下运行，是用Labview 中文版编写的，可以利用软件操作系统和硬件系统的全部资源，界面简洁友好，与 Windows 风格兼容，可以实现对磨削、铣削、车削、钻削加工中切削力的在线动态测量，可以实现监控和/或测量功能，*满足科学研究和监控切削的要求。

系统功能介绍：

7.1 以动态曲线和数字两种方式显示切削过程力的变化。

7.2 可以有选择地显示所关心的某个方向的切削力的曲线。

7.3 整个测试过程不断显示切削力的数值，并记录与显示最大力值，测得的数据存放在系统路径下以测试日期为文件夹的磁盘文件的中，便于操作者做出相应的决定。

7.4 保存整个切削过程的数据，以便进一步处理。

7.5 全程显示切削过程曲线，可以随意选择任意区间的曲线进行放大查看。

四、仪器售后服务：

1、技术服务：

1.1 卖方负责设备的运输、装卸、安装、调试，责任与费用由乙方承担。

1.2 设备出现故障后，乙方2小时回应客户需求，七日内完成维修任务。

1.3 设备安装调试完成后，厂家负责技术培训，保障甲方使用者能够熟练掌握设备原理和设备使用方法及维护方法。

2、质量保证期：

2.1 保修期限为自产品验收合格之日起12个月。

2.2 设备终身维修、设备操控软件免费升级，保修期外乙方提供维修服务只收零部件成本费，其工作人员一切费用由乙方负责。